(57)【要約】【課題】プレボードが部分的に引き延ばされて薄肉になることを規制する。【解決手段】本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体Ｗを吊り下げた状態で搬送しながら基材Ｋに成形する基材成形装置であって、板状体Ｗを加熱する加熱装置４０と、加熱装置４０によって加熱された板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に成形する予備成形型１０と、型開き状態における本成形型２０の両型面２２ａ、２４ａの中心をセット中心とし、型閉じ状態における本成形型２０の両型面２２ａ、２４ａの中心を成形中心としたときに、セット中心に導入された予備成形体Ｗ１を成形中心側へ押し込む押込ピン２１と、成形中心側に配置された予備成形体Ｗ１を基材Ｋに成形する本成形型２０とを備える構成としたところに特徴を有する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、
前記板状体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置によって加熱された前記板状体を予備成形体に成形する予備成形型と、
型開き状態における前記本成形型の両対向面の中心をセット中心とし、型閉じ状態における前記本成形型の両対向面の中心を成形中心としたときに、前記セット中心に導入された前記予備成形体を前記成形中心側へ押し込む押込装置と、
前記成形中心側に配置された前記予備成形体を基材に成形する本成形型とを備えることを特徴とする基材成形装置。
【請求項２】
前記予備成形体を保持した上で、前記押込装置によって押し込まれる前の初期位置と前記押込装置によって押し込まれた後の押込位置との間を移動可能とされたクランプと、
前記予備成形体を解放した前記クランプを前記押込位置から前記初期位置に向けて付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の基材成形装置。
【請求項３】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材の製造方法であって、
前記板状体を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程で加熱された前記板状体を予備成形体に成形する予備成形工程と、
前記予備成形工程で成形された前記予備成形体を本成形型によって基材に成形する本成形工程とを備え、
型開き状態における前記本成形型の両対向面の中心をセット中心とし、型閉じ状態における前記本成形型の両対向面の中心を成形中心としたときに、
前記本成形工程では、前記セット中心に導入された前記予備成形体を前記成形中心側へ押し込んだ状態で前記基材に成形することを特徴とする基材の製造方法。
【請求項４】
前記本成形工程では、前記予備成形体を保持した前記クランプが初期位置から押込位置へ押し込まれた後に、前記予備成形体を解放した前記クランプが付勢部材によって前記押込位置から前記初期位置へ復帰することを特徴とする請求項３に記載の基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を保持装置によって吊り下げた状態のまま基材に成形する基材成形装置および基材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリプロピレン樹脂繊維と植物性繊維とをほぼ同量配合したものをブレンダー工程、フォーマー工程を経てマット状に形成した後、プレス機により板状に形成した熱成形用繊維板が知られている（特許文献１を参照）。植物性繊維としては、ケナフ繊維、ジュート繊維等が使用される。特に、ケナフ繊維を使用した場合には、ケナフは光合成により多くのＣＯ２を吸収するという性質をもち、成長が早いことから、地球環境保全にとって有効である。
【０００３】
上述した従来技術においては、熱成形用繊維板をヒーター装置により２３０℃で６０〜１２０秒間加熱する。その後、冷間プレス用の成形型にて加熱した熱成形用繊維板をセットして、冷間プレス成形用の成形型を型閉じすることにより、所定の曲面形状を有する内装用基材を成形している。この内装用基材のように、熱可塑性樹脂と植物性繊維とを混合したものを加熱した後に、冷間プレス用の成形型により所定形状に成形して得られる成形体のことを、以下、単に基材と呼ぶことにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１８〜図２０は、従来の基材１００の製造工程を順番に示している。
基材１００を製造するためには、まず、熱可塑性樹脂繊維と植物性繊維とを混合した材料をプレス処理により板状に成形したプレボード１１０と呼ばれるものを準備する。なお、このプレボード１１０は、熱成形用繊維板などの別の名称で呼ばれる場合もある。このプレボード１１０は、植物性繊維の原産地である外国などで熱可塑性樹脂と混綿して植物性繊維マットを製造した後に、日本などに輸出されることが多い。植物性繊維マットがこのようにプレボード１１０に加工されるのは、植物性繊維マットのままだと見かけの体積が大きいために、ハンドリング性が悪いからである。
【０００６】
プレボード１１０は、当該プレボード１１０に含まれる熱可塑性樹脂が溶融する温度（例えば１８０℃）に加熱された後に、冷間プレス用の成形型である第１金型１１２及び第２金型１１４の間にセットされる（図１８参照）。その後、第１金型１１２及び第２金型１１４を互いに接近させて型閉じを行う（図１９、図２０参照）。これにより、プレボード１１０に含まれる熱可塑性樹脂が冷却されて固化するために、所定形状に成形された基材１００を得ることが可能である。
【０００７】
しかしながら、図１９に示すように、第１金型１１２が第２金型１１４に向かって大きく突出した形状を有している場合には、第１金型１１２の角部１１２ａと、第２金型１１４の角部１１４ａとの間のクリアランスＣＬが非常に小さくなるために、以下のような問題が生じる。
【０００８】
すなわち、第１金型１１２及び第２金型１１４を互いに接近させた場合に、第１金型１１２の角部１１２ａと、第２金型１１４の角部１１４ａとの間に、プレボード１１０が挟まれてしまう。この場合、プレボード１１０がロック（固定）されてしまうために、プレボード１１０の周囲の部分が型内へ引き込まれなくなってしまう。この結果、プレボード１１０の中央部分１１０ａが第１金型１１２によって押圧された際に、プレボード１１０の中央部分１１０ａが引き延ばされてしまい、プレボード１１０の中央部分１１０ａが薄肉になってしまう。
【０００９】
プレボード１１０の中央部分１１０ａが薄肉になった場合、その薄肉になった部分に植物性繊維からなる別部材（パッチ）を貼着して補修するなどの手間が生じてしまう。また、場合によっては、プレボード１１０の中央部分１１０ａが透けた状態となってしまうために、基材１００の商品価値を著しく低下させてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、プレボードが部分的に引き延ばされて薄肉になることを規制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材成形装置であって、板状体を加熱する加熱装置と、加熱装置によって加熱された板状体を予備成形体に成形する予備成形型と、型開き状態における本成形型の両対向面の中心をセット中心とし、型閉じ状態における本成形型の両対向面の中心を成形中心としたときに、セット中心に導入された予備成形体を成形中心側へ押し込む押込装置と、成形中心側に配置された予備成形体を基材に成形する本成形型とを備える構成としたところに特徴を有する。
【００１２】
このような構成によると、板状体を吊り下げた状態のまま加熱装置で加熱し、この加熱された板状体を予備成形型で予備成形体に成形する。予備成形体は、セット中心で本成形型に導入され、この予備成形体を押込装置によって成形中心側に移動させる。これにより、成形中心側に配置された予備成形体を本成形型で基材に成形することができる。すなわち、予備成形体がセット中心でロックされてしまうことはなく、予備成形体が成形中心側に位置した状態で基材に成形することができる。したがって、プレボードが部分的に引き延ばされて薄肉になることを規制できる。
【００１３】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
予備成形体を保持した上で、押込装置によって押し込まれる前の初期位置と押込装置によって押し込まれた後の押込位置との間を移動可能とされたクランプと、予備成形体を解放したクランプを押込位置から初期位置に向けて付勢する付勢部材とを備える構成としてもよい。
このような構成によると、押込位置では予備成形体が本成形型によって挟み付けられており、予備成形体をクランプで保持しておく必要がないため、予備成形体をクランプから解放するとともに、次の工程に備えてクランプを付勢部材によって初期位置に復帰させることができる。
【００１４】
また、本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体を吊り下げた状態で搬送しながら基材に成形する基材の製造方法であって、板状体を加熱する加熱工程と、加熱工程で加熱された板状体を予備成形型によって予備成形体に成形する予備成形工程と、予備成形工程で成形された予備成形体を本成形型によって基材に成形する本成形工程とを備え、型開き状態における本成形型の両対向面の中心をセット中心とし、型閉じ状態における本成形型の両対向面の中心を成形中心としたときに、本成形工程では、セット中心に導入された予備成形体を成形中心側へ押し込んだ状態で基材に成形してもよい。
【００１５】
このようにすると、板状体を加熱し（加熱工程）、この加熱された板状体を予備成形型によって予備成形体に成形する（予備成形工程）。そして、予備成形体をセット中心に導入し、押込装置により成形中心側へ押し込んだ後に、本成形型によって基材に成形する（本成形工程）。すなわち、予備成形体がセット中心でロックされてしまうことはなく、予備成形体が成形中心側に押し込まれた状態で基材に成形することができる。したがって、プレボードが部分的に引き延ばされて薄肉になることを規制できる。
【００１６】
本成形工程では、予備成形体を保持したクランプが初期位置から押込位置へ押し込まれた後に、予備成形体を解放したクランプが付勢部材によって押込位置から初期位置へ復帰するようにしてもよい。
このようにすると、押込位置で予備成形体をクランプから解放した後に、このクランプを付勢部材によって初期位置に復帰させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレボードが部分的に引き延ばされて薄肉になることを規制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１における基材の成形工程を示すフローチャートである。
【図２】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じる前の状態を示している。
【図３】板状体を予備成形するための予備成形型の断面図であり、予備成形型が閉じた後の状態を示している。
【図４】予備成形体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態でかつ予備成形体がセット中心に導入された状態を示している。
【図５】予備成形体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態でかつ予備成形体が成形中心側に配置された状態を示している。
【図６】予備成形体を本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じた後の状態を示している。
【図７】板状体がハンガーによって吊り下げられた状態を斜め前方から見た斜視図である。
【図８】板状体がハンガーによって吊り下げられた状態を正面から見た正面図である。
【図９】板状体がハンガーによって吊り下げられた状態を上方から見た平面図である。
【図１０】基材成形装置の全体斜視図である。
【図１１】基材成形装置の平面図である。
【図１２】予備成形体が本成形型のセット中心に導入された状態を示した正面図である。
【図１３】押込ピンがクランプを介して連結バーに接触し、受けピンがストッパに接触した状態を示した正面図である。
【図１４】クランプが初期位置から押込位置に押し込まれた状態でかつ予備成形体が成形中心側に押し込まれる状態を示した正面図である。
【図１５】予備成形型が型閉じした状態で解除ピンによるクランプが解除された状態を示した正面図である。
【図１６】クランプが圧縮ばねの弾性力によって押込位置から初期位置に復帰した状態を示した正面図である。
【図１７】ハンガーがハンガー回収機構によって本成形型の上方に引き抜かれた状態を示した正面図である。
【図１８】従来におけるプレボードを本成形するための本成形型の断面図であり、本成形型が閉じる前の状態を示している。
【図１９】従来におけるプレボードがロックされた状態でかつ本成形型が閉じる前の状態を示した正面図である。
【図２０】従来におけるプレボードの中央部分が引き延ばされて薄肉に形成された様子を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１７の図面を参照しながら説明する。
図１は、基材Ｋの製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、基材Ｋを製造するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料からなる板状体Ｗを加熱した後に（加熱工程）、加熱した板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に予備成形し（予備成形工程）、予備成形体Ｗ１を基材Ｋに本成形する（本成形工程）。これにより、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる。
【００２０】
板状体Ｗに含まれる植物性繊維とは、植物由来の繊維材料のことである。このような繊維材料は、例えば、綿、麻、サイザル、ジュート、ケナフなどから採取することが可能である。この中では、特にケナフが好ましい。ケナフは、成長が早くしかもＣＯ２を多く吸収することから、地球環境保全にとって有効だからである。また、ケナフの靭皮からは比較的長くて丈夫な繊維を採取することが可能だからである。
【００２１】
板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等を用いることができる。この中では、特にポリプロピレンが好ましい。
【００２２】
板状体Ｗを製造するためには、植物性繊維と熱可塑性樹脂を混合した材料を混綿させることでマット状とした後に、得られたマット体を熱圧プレスによって板状に成形する。これにより、所定の厚みを有する板状体Ｗを製造することができる。このような板状体Ｗの製造方法は、例えば、特開２００１−１７９７１６号公報、特開２００２−３７１４５５号公報等に開示されている。なお、板状体Ｗは、「熱成形用繊維板」、「プレボード」などの別の名称で呼ばれる場合がある。
【００２３】
板状体Ｗを加熱することによって、当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。例えば、板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合には、ポリプロピレンの融点は１６０℃〜１７０℃であるため、板状体Ｗをこれ以上の温度（例えば２００℃）に加熱することで当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。
【００２４】
図２、図３は、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０の断面図である。図２に示すように、予備成形型１０は、一対の金型１２、１４を有している。このうち一方の金型１２は、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が突出した形状を有している。一対の金型１２、１４は、型面同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。図３に示すように、予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。これにより、板状体Ｗは、予備成形体Ｗ１に成形される。
【００２５】
図４、図５、図６は、板状体Ｗを本成形するための本成形型２０の断面図である。図４に示すように、本成形型２０は、一対の金型２２、２４を有している。このうち一方の金型２２は、中央部分が凹んだ形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が突出した形状を有している。一対の金型２２、２４は、型面２２ａ、２４ａ同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。両金型２２、２４の両型面２２ａ、２４ａは、本発明の「両対向面」に対応している。図４において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された予備成形体Ｗ１の位置を以下「セット中心」という。
【００２６】
図５に示すように、予備成形体Ｗ１は、両金型２２、２４によって行われるプレス加工に先立って、予め他方の金型２４の型面２４ａ側（成形中心側）に配置される。次に図６に示すように、本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体Ｗを表裏両面からプレスすることが可能となっている。
【００２７】
予備成形体Ｗ１を本成形するための本成形型２０は、冷間プレス用の成形型が用いられる。ここでいう「冷間プレス」とは、本成形型２０の型面を積極的に加熱しないで行うプレス成形のことを意味するが、加工熱や摩擦熱などによって本成形型２０の型面２２ａ、２４ａがある程度加熱される場合も含まれる。加熱した板状体Ｗを本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、板状体Ｗに含まれている熱可塑性樹脂が冷却されて固化する。これにより、所定形状に成形された基材Ｋを得ることができる（図６参照）。図６において両型面２２ａ、２４ａの中心に配置された基材Ｋの位置を以下「成形中心」という。
【００２８】
このようにして得られた基材Ｋは、軽量でかつ強度が高いことから、車両用内装材の基材として用いることができる。例えば、基材Ｋは、ドアトリム、インストルメントパネル、シートバックボード、パーティションボード、コンソールボックス、ピラーガーニッシュ、クォータトリムなどに用いることができる。
【００２９】
図２と図４を比較すればわかるように、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４のクリアランスＣＬ１は、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４のクリアランスＣＬ２よりも大きく設定されている。例えば、ＣＬ２が５ｍｍである場合には、クリアランスＣＬ１がそれよりも大きい１０ｍｍに設定されている。したがって、板状体Ｗを一回で基材Ｋに成形するのではなく、まず、板状体Ｗを予備成形体Ｗ１に成形し、次に、この予備成形体Ｗ１を基材Ｋに成形することにより、段階的に（２段階で）成形することが可能となっている。
【００３０】
さらに、本成形工程でセット中心に導入された予備成形体Ｗ１を成形中心側に移動させて本成形することにより、両金型２２、２４を型閉じする途中で予備成形体Ｗ１がロックされることを回避し、プレス加工後に基材Ｋの中央部分が引き延ばされて薄肉となることを規制できる。なお、予備成形体Ｗ１をセット中心から成形中心側に移動させる機構については、後に詳述する。
【００３１】
図７は、板状体Ｗを吊り下げた状態で保持するためのハンガー３０の斜視図である。図８は、ハンガー３０の正面図である。図９は、ハンガー３０の平面図である。
【００３２】
図７〜図９に示すように、ハンガー３０は、鉄やアルミニウムなどの金属製のパイプ状部材からなるシャフト３２を備えている。シャフト３２の長さは、板状体Ｗの横幅よりも大きく形成されている。シャフト３２の下部には、板状体Ｗの上縁部を挟むための２つのクランプ３４が取り付けられている。シャフト３２の上部には、後述するスライドレール６２に載置される２つのローラー３６が取り付けられている。２つのローラー３６は、側面視において略Ｌ字形に形成された取付部材３８を介してシャフト３２の上部に取り付けられている。クランプ３４および取付部材３８は、シャフト３２を上下方向に貫通するボルト３２Ａによって固定されている。
【００３３】
クランプ３４は、鉄やアルミニウムなどの金属製の板状部材からなる一対の挟持部材を有している。両挟持部材は、ヒンジ３５を支点としてその下端部を開閉させることで板状体Ｗの上縁部を挟むことができるように構成されている。両挟持部材の上端部間には、ばね部材３７が取り付けられており、このばね部材３７によって両挟持部材の下端部がヒンジ３５を支点として閉じる方向に付勢されている。両挟持部材の下端部の内面側には、板状体Ｗが下方に落ちることを規制するための滑り止め用の溝部（図１２参照）が形成されている。
【００３４】
左右に配置された一対のクランプ３４は、左右方向に延びる連結バー３１によって互いに連結されている。また、連結バー３１の後方には、同じく左右方向に延びるストッパ３３が対向状態で配置されている。連結バー３１は、シャフト３２側となる初期位置とストッパ３３側となる押込位置との間で前後方向に平行移動可能である。ここでいう「前後方向」とは、シャフト３２の軸心を通る軸線に対してその軸線と直交する方向でかつ水平方向に沿う方向をいう。
【００３５】
さらに、連結バー３１とストッパ３３との間には、圧縮ばね（本発明の「付勢部材」の一例）３９が装着されている。このため、連結バー３１と一体に連結された両クランプ３４は、常には圧縮ばね３９の弾性力によって前方に付勢されており、前方から押圧力を受けると初期位置から押込位置に押し込まれるようになっている。なお、初期位置とは、自然状態におけるクランプ３４の位置（図１２のクランプ３４の位置）をいい、押込位置とは圧縮ばね３９の弾性力に抗して初期位置よりも後方に押し込まれたクランプ３４の位置（図１４のクランプ３４の位置）をいう。
【００３６】
図１０は、基材Ｋを成形するための基材成形装置の全体斜視図であり、図１１は、基材成形装置の平面図である。図１０、図１１に示すように、基材成形装置は、板状体Ｗを加熱する加熱装置４０を備えている。加熱装置４０は、板状体Ｗをその内部に通過させることで均一に加熱することのできる熱風循環式の加熱炉４２と、その加熱炉４２の内部において板状体Ｗを搬送することのできる搬送装置４４とを備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２００℃に設定されており、板状体Ｗを加熱して当該板状体Ｗに含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることが可能となっている。
【００３７】
搬送装置４４は、並列に配置された２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂによって構成されており、この２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂは同期して駆動されている。この２台のチェーンコンベヤ４６ａ、４６ｂの上面には、前述したハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部が載置される。これにより、搬送装置４４は、ハンガー３０によって吊り下げられた状態で保持される板状体Ｗを加熱炉４２の内部で搬送することができるようになっている。なお、搬送装置４４におけるハンガー３０の搬送方向を「前方」と表記することとする。
【００３８】
加熱炉４２の内部には、板状体Ｗを予備成形するための予備成形型１０が設置されている。搬送装置４４と予備成形型１０は、加熱炉４２の内部においてオフセット位置に設置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、搬送装置４４の中心軸Ｐ１と、予備成形型１０の中心軸Ｐ２が水平方向に離れた位置という意味である。
【００３９】
予備成形型１０の下方には、本成形型２０が設置されている。予備成形型１０と本成形型２０は、オフセット位置に配置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、予備成形型１０の中心軸Ｐ２と、本成形型２０の中心軸Ｐ３が上下方向に離れた位置という意味である。
【００４０】
なお、加熱炉４２は、平面視において略Ｌ字形（図１１参照）に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置４４と予備成形型１０をともに収容できるようになっている。本成形型２０は、予備成形型１０の下方であって、かつ、加熱炉４２の外部に設置されている。
【００４１】
図１１に示すように、基材成形装置は、搬送装置４４からスライドレール６２にハンガー３０を受け渡すためのハンガー受け渡し機構８０を備えている。ハンガー受け渡し機構８０は、２つのアーム８１を備えており、この２つのアーム８１によってハンガー３０を構成するシャフト３２の両端部を下方から持ち上げることが可能となっている。
【００４２】
さらに、基材成形装置は、板状体Ｗを搬送装置４４から予備成形型１０へ移送するための板状体移送機構６０を備えている。板状体移送機構６０は、搬送装置４４の前方に搬送装置４４と平面視略垂直かつ略水平に配置されたスライドレール６２と、そのスライドレール６２に載置されたハンガー３０を搬送方向とは略垂直かつ水平方向に移動させることのできる水平方向移動機構６４によって構成されている。
【００４３】
水平方向移動機構６４によって予備成形型１０に搬送されたハンガー３０は、ハンガー受け渡し機構８０と同様の受け渡し機構（図示せず）によって上下方向移送機構５０に受け渡される。上下方向移送機構５０は、図１２に示すように、略Ｌ字形の２つの支持アーム５２と、この２つの支持アーム５２を上下方向に駆動するラック・ピニオン機構５４とによって構成されている。この上下方向移送機構５０によって、板状体Ｗないし予備成形体Ｗ１を予備成形型１０から本成形型２０へ移送することが可能である。
【００４４】
上下方向移送機構５０によって本成形型２０に搬送されたハンガー３０は、予備成形体Ｗ１を解放した後、ハンガー回収機構７０に回収される。ハンガー回収機構７０によって回収されたハンガー３０には、成形前の板状体Ｗが取り付けられ、図１１に示すように、再び加熱装置４０の入口側４１から加熱炉４２内に投入される。ハンガー回収機構７０は、図１２に示すように、上下方向移送機構５０に隣り合う配置とされている。ハンガー回収機構７０は、ハンガー３０のシャフト３２の両端部を受ける回収用受け皿７２、この回収用受け皿７２を水平方向に駆動するラック・ピニオン機構７４などによって構成されている。
【００４５】
さて、ハンガー３０の両クランプ３４に保持された予備成形体Ｗ１は、上下方向移送機構５０によって、図１２に示すセット中心に導入されるようになっている。セット中心とは、前記したように、両金型２２、２４の両型面２２ａ、２４ａの中心であるから、セット中心に配置された予備成形体Ｗ１を両金型２２、２４でそのままプレスすると、基材Ｋの一部が引き延ばされて薄肉になるおそれがある。
【００４６】
このため、両金型２２、２４のうち可動側となる可動型２２には、クランプ３４を初期位置から押込位置へ押し込む押込ピン（本発明の「押込装置」の一例）２１が設けられている。押込ピン２１は、図１３に示すように、可動型２２の垂直面２２ｂから水平方向に進退可能とされている。可動型２２の垂直面２２ｂは、同型面２２ａの上方に配置されている。可動型２２の垂直面２２ｂから突出した押込ピン２１の先端は、クランプ３４を介して連結バー３１に接触可能である。
【００４７】
一方、両金型２２、２４のうち固定側となる固定型２４には、受けピン２３が設けられている。受けピン２３は、図１３に示すように、固定型２４の垂直面２４ｂから水平方向に進退可能とされている。固定型２４の垂直面２４ｂは、同型面２４ａの上方に配置されている。固定型２４の垂直面２４ｂから突出した受けピン２３の先端は、ストッパ３３に接触可能である。
【００４８】
ハンガー３０は、図１３に示すように、押込ピン２１と受けピン２３によって両側から挟まれた状態となる。ここから、可動型２２を固定型２４に向けて型閉じしていくと、図１４に示すように、可動型２２の移動に伴って押込ピン２１が受けピン２３側に近づき、押込ピン２１に押し込まれた連結バー３１も初期位置から押込位置へ移動していく。すると、連結バー３１の移動に伴ってクランプ３４に保持された予備成形体Ｗ１がセット中心から成形中心側へ押し込まれる。
【００４９】
連結バー３１がストッパ３３に近づくと、圧縮ばね３９がさらに圧縮され、圧縮ばね３９が完全に縮みきった状態となると、これ以上連結バー３１がストッパ３３に近づくことができなくなる。そのため、圧縮ばね３９が縮みきった後は、押込ピン２１と受けピン２３が両垂直面２２ｂ、２４ｂに対して適宜退避することにより、予備成形体Ｗ１を成形中心側に押し込んでいく。予備成形体Ｗ１が成形中心側に至ると、受けピン２３の退避が停止し、押込ピン２１のみが退避する。こうして、両金型２２、２４が型閉じ状態に至る。
【００５０】
また、両金型２２、２４には、予備成形体Ｗ１の上部を左右両側から挟んで保持する一対の保持ピン２５が設けられている。両保持ピン２５は、押込ピン２１および受けピン２３よりも下方に配置されている。両保持ピン２５は、両金型２２、２４の両垂直面２２ｂ、２４ｂから水平方向に進退可能とされている。両保持ピン２５の先端には、予備成形体Ｗ１に接触するパッド部２５ａがそれぞれ設けられている。
【００５１】
両金型２２、２４の型閉じに伴って両保持ピン２５は互いに近づき、少なくともハンガー３０が予備成形体Ｗ１を解放する前までに、予備成形体Ｗ１の上部が両保持ピン２５によって保持されるようになっている。さらに、両保持ピン２５の動作は、押込ピン２１および受けピン２３の動作に連動しており、両金型２２、２４が型閉じするまでクランプ３４によって保持された予備成形体Ｗ１の上部を垂直姿勢に保持できるようになっている。
【００５２】
図１５に示すように、両金型２２、２４が型閉じした状態では、もはやハンガー３０によって予備成形体Ｗ１を保持しておく必要がなくなるため、ハンガー３０のクランプ３４に保持された予備成形体Ｗ１を解放する。このため、両金型２２、２４には、クランプ３４による保持状態を解除するための一対の解除ピン２６が設けられている。両解除ピン２６は、両金型２２、２４の両垂直面２２ｂ、２４ｂから水平方向に進退可能とされている。
【００５３】
両解除ピン２６によってクランプ３４の保持が解除されると、押込ピン２１および可動型２２側の解除ピン２６は、可動型２２の垂直面２２ｂ側に退避する。これに伴い、クランプ３４は、圧縮ばね３９の弾性力を受けて押込位置から初期位置へ向けて移動する。この間、クランプ３４は、可動型２２側の解除ピン２６と圧縮ばね３９の弾性力を受けた連結バー３１とによって挟まれたまま初期位置に向かうため、クランプ３４は解除されたままである。したがって、図１６に示すように、クランプ３４が初期位置に至ると、予備成形体Ｗ１の上部は、クランプ３４から外れた状態となる。
【００５４】
これにより、ハンガー３０は、図１７に示すように、上下方向移送機構５０によって両金型２２、２４の両垂直面２２ｂ、２４ｂ間から上方に引き抜かれ、シャフト３２の両端部が回収用受け皿７２に載せられてハンガー３０がハンガー回収機構７０に受け渡された後に、ラック・ピニオン機構７４によって水平方向に搬送される。このようにして回収されたハンガー３０には、次に成形される板状体Ｗが取り付けられ、図１１に示すように、再び加熱装置４０の入口側４１から加熱炉４２内に投入される。
【００５５】
本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。板状体Ｗは、ハンガー３０に取り付けられ、加熱装置４０の入口側４１から加熱炉４２内に投入される。板状体Ｗは、搬送装置４４によって搬送されながら加熱炉４２の内部で加熱される（加熱工程）。加熱された板状体Ｗは、板状体移送機構６０によって搬送装置４４から予備成形型１０へ移送される。予備成形型１０に移送された板状体Ｗは、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４によって表裏両面からプレスされる（予備成形工程）。
【００５６】
予備成形型１０によって予備成形された予備成形体Ｗ１は、図１２に示すように、上下方向移送機構５０によって予備成形型１０から本成形型２０へ移送され、両金型２２、２４の両型面２２ａ、２４ａの中心であるセット中心に導入される。次に、図１３に示すように、両金型２２、２４の型閉じ動作に先立って押込ピン２１が垂直面２２ｂから延びてクランプ３４を介して連結バー３１に接触する。また、受けピン２３が垂直面２４ｂから延びてストッパ３３に接触する。
【００５７】
両金型２２、２４の型閉じが開始されると、押込ピン２１によって初期位置にあるクランプ３４が押込位置側へ押し込まれるとともに、圧縮ばね３９がその弾性力に抗して圧縮される。図１４に示すように、クランプ３４が押込位置に至ると、圧縮ばね３９が完全に縮みきった状態になる。これと併行して、両保持ピン２５が両垂直面２２ｂ、２４ｂから延びて予備成形体Ｗ１の上部を左右両側から挟持する。さらに両金型２２、２４を型閉じすると、押込ピン２１および受けピン２３が適宜退避しながらクランプ３４を押込位置に保持したまま予備成形体Ｗ１を成形中心側へ押し込む。
【００５８】
そして、図１５に示すように、予備成形体Ｗ１が成形中心側に押し込まれた後に、予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によって表裏両面からプレスされる。予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によってプレスされると、ハンガー３０を回収すべく、解除ピン２６が垂直面２２ｂから延びてクランプ３４を解除させる。押込ピン２１および解除ピン２６が垂直面２２ｂ側に後退すると、図１６に示すように、圧縮ばね３９の弾性力によってクランプ３４を解除したままクランプ３４が初期位置に復帰する。
【００５９】
こうして、クランプ３４が予備成形体Ｗ１から外れると、図１７に示すように、ハンガー３０が上下方向移送機構５０によって上方に持ち上げられ、シャフト３２の両端部が回収用受け皿７２に載せられた後、ハンガー３０がハンガー回収機構７０によって水平方向に搬送される。両金型２２、２４によるプレスが完了した後は、両金型２２、２４を型開きし、基材Ｋを脱型する。これにより、基材Ｋの一部が引き延ばされて薄肉に形成されることを防ぐことができる。この結果、両金型２２、２４の型面２２ａ、２４ａに対応した形状に成形された基材Ｋを得ることができる（本成形工程）。
【００６０】
以上のように本実施形態によれば、本成形工程において予備成形体Ｗ１を成形中心側に配置した状態で成形するようにしたから、本成形型２０を型閉じする途中で予備成形体Ｗ１がロックされて予備成形体Ｗ１の中央部分が引き延ばされてプレス後に基材Ｋが薄肉になることを規制できる。
【００６１】
また、ハンガー回収機構７０によりプレスの途中でハンガー３０を回収するようにしたから、少ない数のハンガー３０で効率良く使い回すことができる。また、ハンガー３０に圧縮ばね３９を設け、圧縮ばね３９の弾性力によってクランプ３４を押込位置から初期位置へ自動的に復帰させるようにしたから、クランプ３４を手動で戻す必要がない。
【００６２】
また、加熱した板状体Ｗを予備成形工程と本成形工程の２工程で段階的に成形することができる。これにより、加熱により柔らかくなった板状体Ｗに無理な力がかかって、板状体Ｗが破れてしまう、あるいは、板状体Ｗが局所的に引き延ばされて裏側が透けてしまうことを防止できる。
【００６３】
また、予備成形型１０が加熱炉４２の内部に設定されているため、両金型１２、１４の両型面１２ａ、１４ａが加熱炉４２の内部で十分に加熱される。このため、予備成形型１０によって予備成形体Ｗ１が冷却されることを防止でき、予備成形体Ｗ１を本成形する前に再加熱しなくてもよい。その結果、予備成形体Ｗ１の再加熱工程がなくなり、再加熱のために消費されるエネルギーを無くすことができる。
【００６４】
また、本成形型２０が予備成形型１０の下方に配置されているため、予備成形型１０と本成形型２０を上下方向に積み重ねた状態で配置することができ、基材成形装置の設置スペースを小さくすることができる。
【００６５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では押込ピン２１を可動型２２に設けているものの、本発明によると、押込ピン２１を上下方向移送機構５０やハンガー回収機構７０に設けてもよい。
【００６６】
（２）上記実施形態では可動型２２と固定型２４とからなる本成形型２０を例示しているものの、本発明によると、一対の可動型からなる本成形型としてもよい。この場合、セット中心と成形中心は一致していてもよい。
【００６７】
（３）上記実施形態では予備成形型１０と本成形型２０を上下方向に配置しているものの、本発明によると、本成形型２０を予備成形型１０の側方に配置してもよい。
【００６８】
（４）上記実施形態では予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４が型閉じした状態でハンガー３０の回収をしているものの、本発明によると、両金型２２、２４が型閉じする前であっても、予備成形体Ｗ１が両金型２２、２４によって保持されていれば、ハンガー３０の回収を行ってもよい。
【００６９】
（５）上記実施形態では圧縮ばね３９によってクランプ３４を押込位置から初期位置に復帰させているものの、本発明によると、クランプ３４が押込位置にある状態でハンガー３０を回収してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０…予備成形型
２０…本成形型
２１…押込ピン（押込装置）
２２ａ…型面（対向面）
２４ａ…型面（対向面）
３４…クランプ
３９…圧縮ばね（付勢部材）
４０…加熱装置
Ｋ…基材
Ｗ…板状体
Ｗ１…予備成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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